3HLY50-2三維亥姆霍茲線圈磁場發(fā)生系統(tǒng)組成                                                     

三維亥姆霍茲線圈磁場發(fā)生系統(tǒng)由三維Helmholtz線圈、磁場檢測裝置、測控裝置組成，如圖 1所示。

磁場發(fā)生裝置

磁場發(fā)生裝置由一臺3HLF50-2型三維亥姆霍茲線圈和三臺YP018-36型高精度直流勵磁電源構(gòu)成。三維亥姆霍茲線圈的每軸線圈組由兩個邊長相同且平行的正方形線圈組成，每軸線圈組之間相互正交。線圈采用無磁的高強(qiáng)度玻璃纖維作為主體框架，其他連接部件采用POM、PMMA和純銅等無磁材質(zhì)。每軸線圈組的兩個線圈串聯(lián)，最終與其對應(yīng)的電源連接，通過控制電源輸出的電流以改變每軸的磁場強(qiáng)度，從而生成對應(yīng)方向的磁場分量Bx、By、Bz。

磁場檢測裝置

磁場檢測裝置由磁通門計(jì)和三維磁通門探頭組成，放置于線圈均勻區(qū)內(nèi)的三維磁通門探頭是采用線圈感應(yīng)原理制成的磁場檢測傳感器，采用三維高精度磁通門探頭，分辨率可達(dá)0.1nT，磁通門計(jì)為三維磁通門探頭提供穩(wěn)定的工作電壓，同時采集探頭輸出的電壓信號，經(jīng)過放大濾波、AD采集后轉(zhuǎn)換為磁場信號顯示于液晶屏幕上，并可通過通訊串口將實(shí)時磁場信息上傳至上位機(jī)軟件。

測控裝置

測控裝置包含移動終端控制設(shè)備及上位機(jī)軟件。上位機(jī)軟件通過通訊串口與三臺高精度直流勵磁電源通訊，可通過控制指令設(shè)置各臺電源輸出電流值，同時上位機(jī)軟件通過串口與磁通門計(jì)通訊，可解析指令讀取當(dāng)前磁場值。由此，可形成磁場設(shè)置-磁場檢測-磁場調(diào)整的控制閉環(huán)，通過PID算法準(zhǔn)確控制線圈內(nèi)部磁場強(qiáng)度。

三維Helmholtz線圈                                              

產(chǎn)品概述

• 3HLF50-2型方形Helmholtz線圈，適用于產(chǎn)生低弱三維磁場，地球磁場的仿真，弱磁場的主動屏蔽等應(yīng)用；

• 線圈為方形結(jié)構(gòu)，擁有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

• 可以產(chǎn)生三維磁場,三維磁場分量Bx、By、Bz獨(dú)立可控；

• 非導(dǎo)電無磁材料框架，線圈采用無氧銅漆包線繞制；

性能參數(shù)

均勻性

尺寸圖

高精度直流勵磁電源                                                   

產(chǎn)品概述

• TD018-36型直流勵磁電源，高精度的線性電源；

• 擁有超高的電流分辨率與電流穩(wěn)定性；

• 對電感負(fù)載有很高的適應(yīng)性，專門為勵磁設(shè)計(jì)的直流電源；

• 擁有換向功能，輸出極性正負(fù)可切換。

磁通門計(jì)   量程  ±500μT                                                     

產(chǎn)品主要參數(shù)

• 330F磁通門計(jì)是精確測量微弱的靜態(tài)和低頻矢量磁場的儀器。

• 具有高穩(wěn)定性、線性和精確度，與霍爾效應(yīng)原理或磁電阻效應(yīng)原理的磁場測量儀器相比，它是測量弱磁場選擇。

• 包含一個主機(jī)和一個磁通門探頭。主機(jī)單元提供控制信號來驅(qū)動探頭和處理探頭輸出的信號，探頭通過測量三個正交軸磁場都能夠測量磁場的三個矢量組分，分析磁場角度及矢量合成值。

• 具有很寬的測試范圍及很高的測試精度及穩(wěn)定性。

  
  

性能參數(shù)

產(chǎn)品圖片

上位機(jī)控制軟件                                                

產(chǎn)品概述

• 運(yùn)行于PC機(jī)的控制軟件，由控制和采集功能組成；

• 主要用于根據(jù)采集回路的實(shí)時磁場值和控制計(jì)算機(jī)發(fā)送的外部信號，控制電源電流，驅(qū)動線圈產(chǎn)生指定大小的磁場強(qiáng)度或主動屏蔽地磁場。

系統(tǒng)工作原理

上位機(jī)控制軟件由控制部分與采集部分組成。采集部分負(fù)責(zé)由CH-330F磁通門計(jì)讀取當(dāng)前的磁場測量值，并以曲線的形式顯示在界面上；控制部分負(fù)責(zé)計(jì)算產(chǎn)生指定磁場所需的電流值，并將電流指令輸出至相應(yīng)電源。

軟件采用PID閉環(huán)控制方式對線圈中心均勻區(qū)磁場進(jìn)行控制，輸入端為用戶設(shè)定的磁場值，軟件根據(jù)此設(shè)定值，由PID算法換算出相對應(yīng)的控制電流值，輸出至電源；線圈產(chǎn)生的磁場隨著控制電流的變化而發(fā)生變化，CH-330F磁通門計(jì)將變化后的反饋磁場值發(fā)送給上位機(jī)，軟件根據(jù)磁場的設(shè)定值與實(shí)際值的差值進(jìn)行不斷地調(diào)節(jié)，直至誤差在允許的范圍內(nèi)。